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Programa de Estudio Química 3° o 4° Medio Unidad 4 
 
Unidad de Currículum y Evaluación 107 
Ministerio de Educación, febrero 2021 
Actividad 1. Una cuestión de equilibrio 
PROPÓSITO 
Se pretende que los estudiantes apliquen el concepto de equilibrio químico y los factores que lo 
modifican. 
 
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 
 
OA 4 
Explicar efectos del cambio climático sobre los ciclos biogeoquímicos y los equilibrios químicos que 
ocurren en los océanos, la atmósfera, las aguas dulces y los suelos, así como sus consecuencias sobre 
el bienestar de las personas y el desarrollo sustentable. 
OA e 
Construir, usar y comunicar argumentos científicos. 
 
ACTITUDES 
Interesarse por las posibilidades que ofrece la tecnología para el desarrollo intelectual, personal y social 
del individuo. 
 
DURACIÓN 
10 horas pedagógicas 
 
 
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD 
 
Equilibrio y más 
En muchas situaciones se habla del equilibrio químico. Averiguan y analizan en qué consiste este 
concepto cuando se refiere a lo: 
• económico en un hogar 
• matemático en las ecuaciones matemáticas 
• ecológico en la tasa de natalidad y mortalidad 
 
Los jóvenes leen la siguiente situación: 
Uno de los habitantes de Pintalandia decide pintar la línea de la carretera de 100 metros que 
conecta su pueblo con Despintalandia, el pueblo de los expertos removedores de pintura. El 
torpe pintor empieza la línea, pero deja la cubeta con la pintura en su pueblo, en el lugar donde 
comienza la línea. Por ello, cada vez que se le seca la brocha, debe retroceder hasta la cubeta 
para remojarla; luego vuelve a la línea y continúa pintando. Mientras tanto, un despintor del 
otro pueblo toma una esponja con removedor de pintura, camina hasta el extremo de la línea 
recién pintada y comienza a removerla, deshaciendo parcialmente la labor del pintor. Este 
despintor resulta igual de torpe que el pintor, pues cada vez que se le agota el removedor, 
debe volver a su pueblo a mojar nuevamente su esponja y regresar al extremo de la línea a 
seguir removiendo la pintura. 
 
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Unidad de Currículum y Evaluación 108 
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Imagen 1: Pintalandia 
 
 
Responden las siguientes preguntas: 
• ¿Cuál es el final de la historia? 
• ¿Cómo cambia la distancia de la línea pintada con el tiempo? 
• Relacionan la analogía de Pintalandia-Despintalandia con el concepto de equilibrio 
investigado. 
• ¿En qué condiciones se debería alcanzar un equilibrio en la analogía descrita? 
 
A partir de la analogía, analizan la siguiente secuencia para una reacción química: 
 
 
Imagen 2: Gráfico de concentración versus tiempo 
 
aA + bB cC + dD 
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Argumentan y explican comportamientos químicos, empleando analogías y referencias disciplinares: 
• Explican el comportamiento de cada curva del gráfico en función de la ecuación química 
presentada. 
• Relacionan el gráfico anterior con la situación analógica de Pintalandia-Despintalandia y 
responden: ¿Qué representa la pintura en el suelo? ¿A qué se refiere la imagen con “equilibrio 
logrado”? 
• Explican el significado de la pendiente en el gráfico en el momento del equilibrio logrado. 
• Construyen la ley de velocidad para cada sentido de la reacción y explican el significado de cada 
una. Consideran un mecanismo elemental para cada sentido de la reacción química (recuerdan 
lo que aprendieron en la unidad 3). 
• Igualan ambas velocidades y construyen una expresión que refleje el equilibrio químico. 
Calculan las condiciones de este a partir de la expresión deducida. 
• Construyen los gráficos de las situaciones en que: 
a) El equilibrio esté desplazado hacia la formación de productos. 
b) El equilibrio esté desplazado hacia la formación de reactantes. 
c) No ocurra la reacción química. 
d) La reacción química sea completa hacia la formación de productos. 
 
Observaciones al docente: 
Se sugiere enfatizar en el carácter dinámico del equilibrio químico (a diferencia de equilibrios dados en otras 
situaciones), haciendo hincapié en la velocidad de reacción directa e inversa. La situación analógica de 
“Pintalandia-Despintalandia” permite ejemplificar lo anterior, dado que se menciona el pintor y el despintor; la 
longitud de la línea de la carretera pintada es el análogo de la concentración de los productos de la reacción, 
cuando empieza desde los reactivos. Así los jóvenes comprenden que el equilibrio es un proceso dinámico y 
que el final de la historia es el momento en que las velocidades de pintado y despintado se igualan. Esto ocurre 
alrededor de la mitad de la carretera, cuya longitud exacta depende de la velocidad de caminata del pintor y 
del despintor y su eficiencia en pintar o despintar un cierto número de metros cada vez que ‘‘atacan’’ la línea. 
Si el pintor y el despintor tienen la misma velocidad y habilidad, la línea deja de crecer a la mitad del camino 
entre los dos pueblos. Pero si el pintor es más eficaz que el despintor (sería lo lógico), la línea llega más allá de 
la mitad. 
El análisis de la reacción química y el gráfico presentado debe clarificar aún más el dinamismo del equilibrio 
químico, en que la pendiente del gráfico representa la velocidad de reacción y esta es igual en ambos sentidos 
de la reacción química. Al escribir la ley de velocidad para ambos procesos, deberían deducir la expresión de la 
constante de equilibrio, y definir su desplazamiento si un lado de la reacción química sufriera alteraciones, lo 
cual sería una antesala para introducir los factores que modifican la velocidad de reacción. Esto se trabajó en 
la unidad 3, por lo que los estudiantes deberían manejarlo. 
 
 
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Unidad de Currículum y Evaluación 110 
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Experimentando con el equilibrio 
Observan las siguientes reacciones químicas que se encuentran en equilibrio y realizan las indicaciones 
entregadas a continuación. 
Reacción 1 : Cr2O72- + H2O  2CrO4-2 + 2 H+ 
 Anaranjado  Amarillo 
Reacción 2: 4Cl- + [Co(H2O)6]2+ + calor  [CoCl4]2- + 6 H2O 
 Rosado  azul 
 
Observaciones al docente: 
Debe guiar a los estudiantes para que planteen preguntas de investigación relacionadas con las perturbaciones 
que pueda recibir un sistema en equilibrio, y ayudarlos a reflexionar cómo esto se percibe en la naturaleza. 
Además, esta experiencia sirve para recordar los tipos de cambios en la naturaleza aprendidos en 7° básico. 
 
Justifican y desarrollan modelos de interpretación experimentales para sistemas químicos en estudio: 
• Sabiendo que cuentan con los reactivos de cada reacción química, plantean preguntas o 
problemas relacionados con el equilibrio químico y su alteración, que pueden responderse 
mediante investigaciones experimentales. 
Realizan la siguiente experiencia: 
• Vierten 2 mL de solución de dicromato de potasio (K2Cr2O7) en un tubo de ensayo limpio y seco. 
Agregan una gota de solución de hidróxido de sodio (NaOH) y agitan. Si no observan cambio, 
añaden otra gota de NaOH y agitan. Enseguida incorporan, gota a gota, una solución de ácido 
clorhídrico (HCl) hasta que se produzca un nuevo cambio. 
• Repiten este procedimiento tres veces. Anotan sus observaciones e intentan responder la 
pregunta que propusieron sobre cómo se altera el equilibrio químico. 
• Comparan sus observaciones con la información de las reacciones químicas. 
Realizan la siguiente experiencia: 
• Vierten 2 mL de solución de cloruro de hexaacuocobalto (II) en un tubo de ensayo. Agregan unos 
cristales de cloruro depotasio (KCl). Calientan suavemente hasta que cambie su color y luego 
enfrían. 
• Repiten este procedimiento tres veces. Anotan sus observaciones y tratan de responder la 
pregunta de investigación propuesta. 
• Comparan sus observaciones con la información de las reacciones químicas. 
• Relacionan la pregunta de investigación y los resultados obtenidos en las dos experiencias con 
lo establecido en el Principio de Le Chatelier. 
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Unidad de Currículum y Evaluación 111 
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Analizando la temperatura 
Uno de los factores de mayor impacto en los equilibrios de los sistemas estudiados en la naturaleza es 
la temperatura. Analicemos el ejemplo de la formación de NO(g) en un motor de automóvil. Esta reacción 
se describe así: 
 
 
Con la información de esa ecuación química, justifican y explican determinados cambios: 
• Desde el punto de vista termodinámico, ¿qué tipo de reacción es la formación del NO(g)? 
• ¿Cómo influirá la temperatura en el desplazamiento de este equilibrio? 
• Analizando lo que ocurre en el motor de un automóvil, ¿por qué el NO(g) genera contaminación? 
• Sabiendo que el motor de un automóvil alcanza alrededor de 2400 K, ¿qué se espera que ocurra 
si tiene alta concentración de N2(g) y O2(g)? ¿Qué pasa cuando los gases migran hacia el tubo de 
escape? 
• Explican el siguiente gráfico y lo relacionan con las propiedades cinéticas y termodinámicas del 
NO(g) y el equilibrio de la reacción química. 
Imagen 3: Equilibrio químico y variación de su constante frente a la temperatura 
 
 
Reflexionan empleando datos entregados en el gráfico. 
 
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• Reflexionan sobre el impacto de la temperatura en el equilibrio químico, y escriben un ensayo 
que evidencie este problema en la naturaleza y cómo se vincula con el cambio climático y su 
prevención. 
 
 
Observaciones al docente 
Los siguientes indicadores de evaluación, entre otros, pueden ser utilizados para evaluar formativamente: 
- Argumentan y evalúan alteraciones en sistemas naturales y sus consecuencias sobre los ciclos 
biogeoquímicos, considerando reacciones y equilibrios químicos involucrados. 
- Proponen modelos que permitan explicar fenómenos relacionados con efectos y consecuencias de la 
actividad humana y el cambio climático sobre equilibrios químicos y ciclos biogeoquímicos. 
 
 
Recursos y sitios web 
 
• Analogías en la enseñanza del equilibrio químico: 
www.curriculumnacional/link/https://andoni.garritz.com/documentos/
Raviolo-Garritz_EQ-2007.pdf 
• Comprensión del equilibrio químico y dificultades en su aprendizaje: 
www.curriculumnacional/link/https://ddd.uab.cat/pub/edlc/edlc_a200
3v21nEXTRA/edlc_a2003v21nEXTRAp111.pdf 
 
Observaciones al docente: 
Es importante que los estudiantes tengan experiencia previa de hacer ensayos en ciencias. Además, se 
recomienda seguir el formato y las instrucciones de la asignatura de Lenguaje: Selección de un tema 
controversial o una pregunta relacionada con el tema en estudio. 
• Introducción: definir el tema de la controversia y presentar la afirmación central del trabajo. 
• Desarrollo: exponer los distintos argumentos, ejemplos, contraargumentos y refutaciones. 
• Conclusión: resumir lo expuesto en el desarrollo y reafirmar o no la afirmación central del trabajo. 
• Bibliografía. 
El trabajo debe redactarse con vocabulario académico y científico, con una extensión de 1 500 a 2 000 palabras. 
 
https://ddd.uab.cat/pub/edlc/edlc_a2003v21nEXTRA/edlc_a2003v21nEXTRAp111.pdf
https://ddd.uab.cat/pub/edlc/edlc_a2003v21nEXTRA/edlc_a2003v21nEXTRAp111.pdf